Runde Durchbrüche in Biegeträgern aus Brettschichtholz, Teil 2: Tragfähigkeit und Bemessung

Die Bemessung von unbewehrten Durchbrüchen in Biegeträgern aus Brettschichtholz (BSH) wird in den deutschen und europäischen Normen und Normentwürfen unterschiedlich gehandhabt. Die methodischen Defizite in der Bemessung nach DIN 1052:2004 und insbesondere das Fehlen eines Nachweises im Eurocode 5 waren Ausgangspunkte für ein Forschungsvorhaben mit umfangreichen BSH-Bauteilversuchen und der Entwicklung eines neuen Bemessungsmodells. An 68 Biegeträgern in Bauteilabmessungen wurden die Einflüsse der Parameter ? Trägerhöhe, relative Durchbruchsgröße, Schnittgrößenverhältnis und Trägerkrümmung ? untersucht. Wesentliche experimentelle Ergebnisse sind die Beschreibung und Klassifizierung der stufenweisen Schädigungsentwicklung sowie die Quantifizierung des Tragfähigkeitseinflusses der genannten Parameter. Es wurde ein erheblicher Maßstabseffekt bestätigt. Die Zugspannung rechtwinklig zur Faserrichtung wurde als primär rissinitiierende Einwirkung identifiziert. Die Lage des Anrisses an der Durchbruchsperipherie ist wesentlich durch die zylindrische Anisotropie des Werkstoffs festgelegt.
Es wurde ein einfach handhabbares, auf der Weibull-Theorie basierendes Bemessungsverfahren entwickelt, welches die wesentlichen tragfähigkeitsrelevanten Einflüsse einschließlich des Maßstabseffekts und der inhomogenen Spannungsverteilung an der Durchbruchsperipherie berücksichtigt. Das neue, experimentell untermauerte Bemessungsverfahren liefert speziell für Durchbrüche in Trägern mit größeren Querschnittshöhen (1 bis 2 m) zutreffendere Nachweise als DIN 1052:2004, der zufolge die Bauteiltragfähigkeit großer durchbrochener Träger zu hoch ermittelt wird.